9月29日，隨著紅色幕布被徐徐拉開，一張張清晰的彩照展現(xiàn)在人們眼前，這標志著高分二號衛(wèi)星正式開始了使命，將為服務民生大展宏圖。

　　于8月19日成功發(fā)射的高分二號，一舉將我國民用遙感衛(wèi)星領(lǐng)域帶入了亞米級分辨率時代。近日，中國航天科技集團公司五院向記者揭秘了高分二號懷揣的“高招兒”。

　　視力高

　　高分二號最具價值的部位，當屬視力高超的“千里眼”。

　　作為迄今為止我國研制空間分辨率最高的民用遙感衛(wèi)星，高分二號具備高空間分辨率優(yōu)于1米的成像能力，技術(shù)指標達到或超過國外同類光學遙感衛(wèi)星的水平。其關(guān)鍵在于由兩臺相同的分辨率為1米全色/4米多光譜組合而成的相機，這是現(xiàn)今我國焦距最長、分辨率最高的民用航天遙感相機。

　　分辨率是航天光學遙感相機一項關(guān)鍵指標。傳統(tǒng)方法是通過延長焦距、增大相機口徑的方式實現(xiàn)更高分辨率，但相機的體積、重量也會隨之增長，導致研制難度、成本倍增。上世紀九十年代，國外提出新的設計理念：在鏡頭焦距增加的同時，鏡頭口徑增加相對較小，即相機的相對孔徑越來越小。但這種方式受光學系統(tǒng)衍射的限制，會使圖像質(zhì)量有所降低。必須利用相機成像電路的低噪聲技術(shù)和相關(guān)地面圖像數(shù)據(jù)處理技術(shù)，才能保證圖像質(zhì)量。

　　研制過程中，科研人員在國內(nèi)首次采用小相對孔徑的創(chuàng)新設計，克服了鏡頭主次鏡離焦敏感度高等困難，突破了大口徑超長焦距光學系統(tǒng)水平重力卸載裝校、海量數(shù)據(jù)處理等一系列高分辨率相機研制難關(guān)。實現(xiàn)在同等光學系統(tǒng)口徑下，分辨率顯著提高。同時，科研人員首次采用天地協(xié)同的運作方式，為高分二號引入“大遙感”設計理念，通過相機特點和地面處理特點的匹配，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的優(yōu)化，以充分挖掘相機的信息獲取潛力。與高分一號相比，高分二號相機的焦距及分辨率提高了2.4倍，而口徑僅增加了1.6倍。

　　此外，高分二號相機是國際上同分辨率中幅寬最大的。目前在軌的美國IKONOS、韓國KOMPSAT-2等遙感衛(wèi)星分辨率同為1米，但幅寬僅十幾千米，而高分二號卻擁有45千米的大幅寬，可以用同樣的“視力”看到更廣闊的區(qū)域。

　　看得準

　　有了卓越的視力，有時卻并不意味著看得準。衛(wèi)星在天上運轉(zhuǎn)，將面對各種環(huán)境變化，如果相機焦距受到影響，可能導致圖像變形或錯位。這對定位精度提出了很高要求。

　　以往我國衛(wèi)星的定位精度多為百米量級，高分二號設計指標則要求達到無控制點條件下優(yōu)于50米的定位精度。關(guān)乎定位精度的項目很多，如測軌精度、姿態(tài)穩(wěn)定精度等。研制團隊開展了大量工作，從各方一點一點努力，將圖像畸變控制在極小范圍內(nèi)，最終達到了設計要求。

　　“高分二號發(fā)射后，其搭載的相機會有一個標校調(diào)整的過程。等到衛(wèi)星在軌測試完成后，其圖像定位精度還會進一步提高。”五院總體部研究員、高分二號衛(wèi)星總設計師兼總指揮潘騰說。

　　壽命長

　　在我國遙感領(lǐng)域衛(wèi)星大家族里，大多數(shù)衛(wèi)星的設計壽命為三年左右。高分二號是設計壽命最長的，有望服役5—8年。

　　衛(wèi)星要實現(xiàn)高壽，不僅要求原材料、元器件、單機產(chǎn)品等“器官”健康強勁，系統(tǒng)冗余設計等“身體綜合機能”優(yōu)越，還需要在軌使用策略等多方面“養(yǎng)生”保障。為此，研制團隊開展了涵蓋整星壽命指標和可靠性設計分析，單機、系統(tǒng)級壽命設計保證措施制定和落實，壽命關(guān)鍵單機和材料壽命驗證試驗，壽命指標評估與確認等方面的大量工作。

　　高分二號衛(wèi)星工程總設計師馬世俊說：“這顆星壽命5年我們是有把握的，努力目標是8年。隨著一些零部件可靠性的逐步提高，衛(wèi)星會在天上轉(zhuǎn)得更久。”

　　“端”得穩(wěn)

　　“用長焦鏡頭拍照一定要端得穩(wěn)，一丁點兒的抖動都會讓拍出來的照片模糊。”馬世俊說，“衛(wèi)星穩(wěn)定是生成高質(zhì)量圖像的基礎。”

　　他表示，衛(wèi)星的太陽能板、陀螺儀以及很多零部件會在運行中產(chǎn)生振動。為此，研制團隊對衛(wèi)星平臺進行了適應性改進。在高分二號兩個太陽翼下面，裝有國防科技大學研制的“天弦一號”太陽翼振動控制裝置，能有效抑制太陽翼振動，使衛(wèi)星姿態(tài)機動穩(wěn)定時間進一步縮短?？蒲腥藛T還首次采用阻尼減隔振等措施，吸收轉(zhuǎn)動能量，穩(wěn)定轉(zhuǎn)動部件，以保證圖像質(zhì)量。

　　在保證穩(wěn)定的前提下，高分二號上首次使用控制力矩陀螺，采用優(yōu)化高效的控制定姿方案，具備了大角度快速機動能力。與能在180秒內(nèi)側(cè)擺25度的高分一號相比，高分二號可在180秒內(nèi)側(cè)擺35度。

　　中國心

　　高分二號是地地道道的“中國創(chuàng)造”——作為我國單機國產(chǎn)化程度最高的衛(wèi)星，其國產(chǎn)化率達到了98%以上，關(guān)鍵部件全部是我國自行研制。

　　具有赤誠“中國心”的高分二號，將與在軌運行的高分一號衛(wèi)星相互配合，進一步改善我國高分辨率遙感數(shù)據(jù)主要依靠進口的狀態(tài)，為國內(nèi)用戶提供高精度對地觀測數(shù)據(jù)，為我國土地利用動態(tài)監(jiān)測、城鄉(xiāng)規(guī)劃監(jiān)測評價、交通路網(wǎng)規(guī)劃、森林資源調(diào)查、荒漠化監(jiān)測等行業(yè)及區(qū)域應用提供服務支撐。